【正文】 //首次掃描時(shí)CALL 0 //調(diào)用初始話子程序//子程序 0LD MOV_R , VD104 //裝入給定值 75%MOV_R , VD112 //裝入回路增益 MOV_R , VD118 //裝入采樣時(shí)間 MOV_R , VD120 //裝入積分時(shí)間 30minMOV_R , VD124 //關(guān)閉微分作用MOV_R 100, VD34 //設(shè)置定時(shí)中斷 0 的時(shí)間間隔為 100msATCH 0, 10 //設(shè)置定時(shí)中斷以執(zhí)行 PIDENI //允許中斷，子程序 0 結(jié)束//中斷程序 0LD I_DI AIW0, ACO //單極性模擬量經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后存入累加器DI_R AC0, AC0 //32 位整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)DIV_R AC0, AC0 /R , AC0 //標(biāo)準(zhǔn)化累加器中的實(shí)數(shù)MOV_R ACO, VD100 //存入回路表LD //在自動(dòng)方式下，執(zhí)行 PID 指令PID VB100, 0 //回路表的起始地址為 VB100，回路號(hào)為 0LD MUL_R VD108, AC0 //PID 控制器的輸出值送入累加器*R , AC0 //將累加器中的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化ROUND AC0, AC0 //實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為 32 位整數(shù)DI_I AC0, AC0 MOV_W AC0, AQW0 //將 16 位整數(shù)寫(xiě)入到模擬量輸出（D/A ）寄存器 聯(lián)機(jī)（1） 聯(lián)機(jī)硬件圖（如圖 64） 64 聯(lián)機(jī)硬件圖（2） 運(yùn)行單擊水泵控制按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉出水口，用手動(dòng)控制水泵后的輸入輸出控制液體閥，使水位達(dá)到滿(mǎn)水位的 75%，這時(shí)系統(tǒng)裝載 PID 參數(shù)和連接 PID 中斷服務(wù)程序。結(jié) 論 本課題研究結(jié)論本論文針對(duì)洛陽(yáng)市某小區(qū)的生活供水要求，設(shè)計(jì)了一套由 PLC、PID 算法 、液位控制閥、水泵、計(jì)算機(jī)、通信模塊等主要設(shè)備構(gòu)成的水塔水位 PID 控制系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)供水方式普遍存在的效率低、可靠性差、自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、自動(dòng)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、管理方便的穩(wěn)定供水。 以上這部分工作有待在以后的學(xué)習(xí)與工作中進(jìn)一步完成。在此，我祝我的家人和親朋好友永遠(yuǎn)快樂(lè)，健康一生!最后，感謝各位評(píng)閱老師在百忙之中評(píng)閱本文。制動(dòng)化，[18] 張文慶，用 PLC 的軟件實(shí)現(xiàn) PID 閉環(huán)控制，. 7～8[19] 陳　娟，陳志強(qiáng)，PLC 在水塔水位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J ]，安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào), (4): 348—350[20] 西門(mén)子 SIMATIC S7200 可編程序控制器操作與編程指南［S］ ．重慶鋼鐵．附　錄附錄一：S7200—CPU 226 技術(shù)數(shù)據(jù)： 描述CPU 226 DC/DC/DCCPU 226 AC/DC/繼電器物理特性尺寸 (W X H X D)重量功耗196 x 80 x 62 mm550 g11 W196 x 80 x 62 mm660 g17 W存儲(chǔ)器特性程序存儲(chǔ)器 在線程序編輯時(shí) 非在線程序編輯時(shí) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 裝備 (超級(jí)電容) (可選電池)16384 bytes 24576 bytes 1。正是來(lái)自家庭的支持，我才有可能來(lái)到******繼續(xù)學(xué)習(xí)，才有可能使我的學(xué)習(xí)生涯取得更大的進(jìn)步。 課題存在問(wèn)題與展望l)由于時(shí)間關(guān)系，供水監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不夠完善，例如沒(méi)有具體寫(xiě)出上位機(jī)監(jiān)控軟件程序以及對(duì)具體的監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理。自動(dòng)方式下將把輸出值 Mn 轉(zhuǎn)換成 16 位的整數(shù)，首先判斷 Mn 為單極性且非負(fù)的數(shù)，把輸出值送到累加器（VD108,→AC0） ，然后標(biāo)準(zhǔn)化累加器中的值，將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)，再將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)，最后將數(shù)值寫(xiě)入模擬量輸出（ACO→AQW0） 。（2） 子程序 SBR_0。變頻器控制水泵電機(jī)的每一次啟動(dòng)均為軟啟動(dòng),并規(guī)定各臺(tái)水泵必須交替使用,任一臺(tái)泵連續(xù)變頻運(yùn)行不得超過(guò) 3 h,因此每次需啟動(dòng)新水泵時(shí),將現(xiàn)行運(yùn)行的水泵從變頻器上切除,并換上工頻電源運(yùn)行,將變頻器復(fù)位并用于新運(yùn)行水泵的啟動(dòng)。 硬件連接圖圖 53 硬件接線圖 控制系統(tǒng) I/O 地址分配PLC 的輸入 /輸出分配表（如表 51 所示）表 21 I/O 分配表編號(hào) 地址 說(shuō)明 功能1 路模擬量輸出1 AQW0 輸出模擬量 控制輸入控制液壓閥1 路數(shù)字輸入，1 路模擬量輸入1 按鈕，手動(dòng)自動(dòng)切換 0 為手動(dòng)，1 為自動(dòng)2 AIW0 輸入模擬量 液位傳感器的值第 6 章 系統(tǒng)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能主要是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,結(jié)合前面所述變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制要求,利用定時(shí)器中斷功能實(shí)現(xiàn) PID 控制的定時(shí)采樣及輸出控制,三臺(tái)水泵切換信號(hào)的生成、接觸器邏輯控制信號(hào)的綜合及報(bào)警處理等都由程序控制。擴(kuò)展模塊的編址方法依 57 一 200 系列 PLC 技術(shù)手冊(cè)中有關(guān)規(guī)定。為防止空置端對(duì)接線端的干擾，空置端應(yīng)短接。（1） 傳感器接線的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能的短，并使用屏蔽雙絞線。EM235 模塊的上部端子排為標(biāo)注 A、B、C、 D 的四路模擬量輸入接口，可分別接入標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流信號(hào)。CPU226 主機(jī)共有 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)，可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬 I/O 點(diǎn)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口（PPI）可以連接編程設(shè)備、操作員界面和具有串行接口的設(shè)備，用戶(hù)程序有三級(jí)口令保護(hù)。每次完成 PID 運(yùn)算后，都要更新回路表內(nèi)的輸出值 ，它被限nM制在 ～ 之間。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉出水口。假設(shè)采樣周期為 ，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)刻為 t=0，用矩形積分來(lái)近似精確積ST分，用差分近似精確微分，將上式離散化，第 n 次采樣時(shí)控制器的輸出為：110()nncjDnMKeeM?????式中， — 第 n1 次采樣誤差值。它們實(shí)際上是用于 PID 控制的子程序，與模擬量的輸入/輸出模塊一起使用，可以得到類(lèi)似于是用 PID 過(guò)程控制模塊的效果，但是價(jià)格便宜得多。對(duì)于這一類(lèi)系統(tǒng)，使用 PID 控制可以得到比較滿(mǎn)意的效果。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用來(lái)對(duì)誤差進(jìn)行放大、積分、微分等處理的裝置稱(chēng)為“調(diào)節(jié)器”，當(dāng)調(diào)節(jié)器具有 “放大”、 “積分” 、 “微分”功能時(shí)，即成為 PID 調(diào)節(jié)器。PID 控制算法一般由【比例項(xiàng)+積分項(xiàng)+ 微分項(xiàng) 】組成。程序流程是：在水塔中無(wú)水時(shí)，2泵同時(shí)開(kāi)起，對(duì)水塔進(jìn)行注水；水位到達(dá)低水位時(shí)，控制臺(tái)上的低水位燈點(diǎn)亮；水位到達(dá)中水位時(shí)，2泵停止，1泵繼續(xù)運(yùn)行，中水位燈點(diǎn)亮；水位到達(dá)高水位時(shí)，2泵都停止，高水位燈點(diǎn)亮。 供水的控制方法圖 35 給水泵控制原理圖系統(tǒng)的硬件接線圖如圖 35 所示。液位上升至 Y1 時(shí)，M1 也停止。試驗(yàn)證明，此水塔水位控制器不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)水塔水位的精確控制，而且，此系統(tǒng)更具有工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際性?！? ④當(dāng)水位處于 D、E 之間，指示燈 B、C、D 滅，E 亮，停進(jìn)狀態(tài)，即水泵不工作。當(dāng)水位高于 D 點(diǎn)時(shí)，水泵停止進(jìn)水，如圖 1（c ） 。應(yīng)用中，位置式 PID 控制器和增量式 PID 控制器的算法實(shí)現(xiàn)分別如圖 27 和圖 2圖 28 所示。e(n 一 l)為第 n 一 1 時(shí)刻的偏差信號(hào)。改變一個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)，只影響一種調(diào)節(jié)作用，不會(huì)影響其他的調(diào)節(jié)作用。2)積分環(huán)節(jié) :表明控制器的輸出與偏差持續(xù)的時(shí)間有關(guān)，即與偏差對(duì)時(shí)間的積分成線性關(guān)系。PID 控制是連續(xù)控制系統(tǒng)中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的控制方式。圖 25 PID 控制系統(tǒng)原理圖整個(gè)系統(tǒng)主要由 PID 控制器和被控對(duì)象組成。由于 PID 控制器算法簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)，因而被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、機(jī)械、熱工和輕工等工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中。每個(gè)定時(shí)器可提供無(wú)數(shù)對(duì)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)供編程使用。2. 編程元件 （1） 輸入映像寄存器 I（輸入繼電器） ?輸入映像寄存器的工作原理：輸入繼電器是 PLC 用來(lái)接收用戶(hù)設(shè)備輸入信號(hào)的接口。其第一代可編程序控制器是于 1975 年投放市場(chǎng)的 SIMATIC S3 系列控制系統(tǒng)。（6）數(shù)據(jù)處理 PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力。它為用戶(hù)提供幾十個(gè)甚至上千個(gè)計(jì)時(shí)器，其計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)定值既可以由用戶(hù)程序設(shè)定，也可以由操作人員在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)人——機(jī)對(duì)話裝置實(shí)時(shí)設(shè)定，計(jì)時(shí)器的實(shí)際計(jì)時(shí)值也可以通過(guò)人——機(jī)對(duì)話裝置實(shí)時(shí)讀出或（3）計(jì)數(shù)控制 PLC 具有計(jì)數(shù)功能。 PLC 的基本工作原理由于 PLC 以微處理器為核心，故具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。第 2 章 PLC 結(jié)構(gòu)和工作原理 PLC 組成與基本結(jié)構(gòu)PLC 是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC 也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只不過(guò)它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語(yǔ)言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。采用 PLC 和 PID 技術(shù)能很好的解決以上問(wèn)題，使水位控制在要求的位置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前水位控制的方式被 PLC 控制取代。其中，水位控制越來(lái)越重要。.水塔水位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要供水是一個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)。s living standards, urban water supply to a higher demand, there is a need to maintain a certain water tank water level, the water towers in order to change the speed of the outflow. This requires a liquid input control valve to the different speeds of water towers in order to maintain the water level changes, so that continuous water towers. In the system, only the use of proportion and integral control, the loop gain and time constant can be calculated through the preliminary engineering, but also the need for further adjustments to achieve optimal control. System startup, shut down the outlet for moving the liquid control valve control input, so that the water level reached 75% of full water level, and then open the outlet, while the liquid input control valve to switch from manual to automatic mode. This switch from a digital control input. The design of Siemens S7200 series PLCCPU226based light simulation module E235, liquid level sensors, type of hydraulic control valves, hydraulic valves, such as output control, based on the formation of a S7200 series PCL CPU226 water level control system of the towers, the water level of the towers to monitor and control. Keywords: Programmable Logic Controller PLC, Water Towers, PID Control目　錄前　 言 ...........................................................................................................1第 1 章 水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的概述 ...................................................2 水位控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展 ............................................................2 水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 .........